Question

【题目】（14分）如图（a）所示，内壁光滑、粗细均匀、左端封闭的玻璃管水平放置。横截面积S＝2.0×10-5m2的活塞封闭一定质量的气体，气柱长度l0＝20cm，压强与大气压强相同。缓慢推动活塞，当气柱长度变为l＝5cm时，求：（大气压强p0＝1.0×105Pa，环境温度保持不变）

（1）玻璃管内气体的压强p

（2）作用在活塞上的推力大小F

（3）在图（b）中画出推动活塞过程中，气体经历的状态变化过程

Answer 1

【答案】（1）4.0×105Pa （2）6N（3）

【解析】

试题分析：（1）玻璃管内气体等温变化，由玻意耳定律 p0l0S＝plS， （3分）

得4.0×105Pa （2分）

（2）活塞受力平衡，由平衡条件得 p0S＋F＝pS （3分）

F＝（p－p0）S＝（4.0×105－1.0×105）×2×10-5N＝6N （2分）

（3）管内气体变化过程如图所示 （4分）